Levaduras de ambientes extremos : caracterizaciones genómicas implicadas en sus adaptaciones
Los ambientes extremos albergan una amplia biodiversidad de microorganismos con adaptaciones únicas que les permiten sobrevivir y prosperar en estas condiciones: los extremófilos/extremotolerantes. El estudio de estos organismos permite entender y caracterizar mecanismos de adaptación, informació...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | TesisdePostgrado doctoralThesis acceptedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche
2023
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://rdi.uncoma.edu.ar/handle/uncomaid/17657 |
| Aporte de: |
| Sumario: | Los ambientes extremos albergan una amplia biodiversidad de microorganismos con
adaptaciones únicas que les permiten sobrevivir y prosperar en estas condiciones: los
extremófilos/extremotolerantes. El estudio de estos organismos permite entender y
caracterizar mecanismos de adaptación, información de gran riqueza científica y con un gran potencial biotecnológico. La obtención de secuencias genómicas de organismos
provenientes de estos ambientes, y su comparación con genomas de especies cercanas pero no vinculadas a estas condiciones, constituyen un material de partida rico para dicho
propósito.
En esta Tesis Doctoral se presentan los genomas de 5 especies de levaduras, provenientes de 2 ambientes extremos distintos: Naganishia vishniacii, de valles secos en
Antártida, y 4 especies del género Goffeauzyma, aisladas de drenajes ácidos de rocas con alta concentración de metales en solución. Para ambos grupos y 9 especies de referencia se ensamblaron y anotaron los genomas y se asignaron grupos de ortología al repertorio génico codificado. El análisis comparativo revela una reducción en el material genético para todas las especies extremotoleranes, tanto en cantidad de secuencias codificantes, como en la proporción de grupos funcionales multicopia, coherente con su asociación ambiente-específico y con una optimización en el uso de recursos en contextos de escasez de nutrientes. Estos organismos poseen también una gran cantidad de genes de función desconocida, cuyo estudio podrá proveer nuevas pautas para entender sus adaptaciones.
Presentan una alta redundancia en transportadores de familia Major Facilitator Superfamily (MFS); una mayor representatividad/particularidades en genes vinculados con la biogénesis de la pared/membrana celular, constituyendo la defensa primaria para la tolerancia de estas especies; genes relacionados con la fotoprotección (PIKK) y la xerofilia (Sho1) en N. vishiacii y con la respuesta a daño oxidativo inducido por metales, el mantenimiento de la pared (proteínas RhoGAP) y la precipitación de metales (fosfatasas ácidas) en ambientes ácidos, en las especies del género Goffeauzyma. En estas últimas especies, también resaltan la importancia de las ATPasas de membrana vinculadas con el bombeo de iones y de nitrato reductasas, posiblemente implicadas en la síntesis de nanopartículas metálicas.
El análisis de uso de aminoácidos para N. vishniacii señala modificaciones globales
del proteoma con un enriquecimiento en glutamina y una disminución de prolina,
consistente con una mayor flexibilidad en las proteínas como adaptación a las bajas
temperaturas. Finalmente, no se encontraron evidencias de estrategias de tolerancia (como las proteínas anticongelantes en relación a ambientes fríos y las metalotioneína en la detoxificación de metales), caracterizadas para otros microorganismos, lo que indica que los mecanismos de adaptación descritos para diversas especies no son universales.
Todos los rasgos genómicos caracterizados en esta Tesis mediante una estrategia
bioinformática robusta permiten explicar la asociación de estas especies a sus ambientes
restrictivos. |
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